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¿Cómo construyen los ingenieros estructuras bajo el agua?

¿Cómo construyen los ingenieros estructuras bajo el agua?


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¿Alguna vez ha mirado un gran puente u otra estructura cuyos cimientos estaban arraigados bajo el agua y se preguntó cómo los ingenieros lograron construirlo o arreglarlo? Cuando la construcción debe realizarse en algún lugar sumergido bajo el agua, los ingenieros utilizan una serie de grandes pilotes hincados en el lecho de agua llamados ataguías para crear un lugar de trabajo seco.

La forma en que se construyen las ataguías

En términos de ingeniería geotécnica, el proceso no es tan simple como simplemente empujar las paredes hacia el suelo, los ingenieros deben diseñar cuidadosamente la estructura para que no se inunde y mantener a los trabajadores adentro a salvo del colapso. Más tradicionalmente, vería ataguías en el proceso de construcción de pilares de soporte para puentes, pero se pueden usar en una amplia variedad de ingeniería acuosa.

Las pilas de una ataguía se clavan en la tierra en cualquier formación necesaria hasta una profundidad específica. Cuando hay agua en un lado de una pared y se bombea agua desde el otro lado de la pared, esto crea un sistema hidráulicamente inestable que puede hacer que el agua se filtre a través del suelo.

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Sin complicar demasiado la ingeniería geotécnica de este fenómeno hidráulico, existe una profundidad a la que se puede clavar una pared en el suelo que evitará que el agua se filtre al otro lado de la pared, generalmente definida por el tipo de suelo y el nivel freático. Los pilotes utilizados en las ataguías generalmente se clavan en la superficie a un mínimo de esta altura calculada para mantener el agua fuera.

Eliminar el agua de la estructura

Una vez que toda la ataguía está en su lugar, se utilizan bombas para extraer el agua del interior de la estructura de la presa, creando finalmente un espacio de trabajo seco. A veces, llevar las pilas que componen la ataguía a la profundidad necesaria en el fondo del lago / océano / río es simplemente demasiado caro o poco práctico. En casos como este, se instalan una serie de bombas para bombear constantemente el exceso de agua a medida que se filtra en la estructura de la ataguía.

Estas estructuras se utilizan con mucha frecuencia en la construcción de presas, muelles para puentes u otras formas de ingeniería acuática. Si bien puede parecer que tener un área de trabajo tan grande debajo del nivel del agua circundante puede ser peligroso, no es tan peligroso como podría pensar. El trabajo dentro de ataguías generalmente solo se permite en las condiciones más prístinas cuando el agua generalmente está estática. En estos estados, los modos de falla del dique de pilotes son lentos y predecibles por naturaleza. Para ayudar también a luchar contra estas fallas lentas, una serie de bombas primarias o de respaldo pueden ponerse a toda marcha para ayudar a mantener seco el interior de la ataguía hasta que las cuadrillas puedan evacuar.

Cuando los barcos necesiten ser reparados, los ingenieros también utilizarán ataguías como una especie de dique seco para aislar el barco del agua y repararlo donde se encuentra. Por lo general, esto se hace en barcos más grandes donde de otra manera sería imposible sacar el barco del agua. Entonces, por ejemplo, cuando se alarga o expande un crucero, los ingenieros construirán una ataguía alrededor del barco y bombearán el agua, lo que permitirá que los trabajadores tengan un área de trabajo seca. Es importante señalar que las ataguías no son baratas, pero para los proyectos donde se utilizan, son la única opción de construcción.

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También puede parecer que la creación de estos grandes ataguías es muy costosa, lo son. Los ingenieros evitan a toda costa el uso de cualquier forma de construcción submarina, pero cuando es necesario, las ataguías son mucho más seguras que otros métodos de construcción submarina como el uso de buzos. También son una solución más permanente cuando los proyectos continuos deben llevarse a cabo en el borde de lagos u océanos como se muestra en la imagen de arriba.

Tan pronto como se completa un proyecto, se bombea agua de regreso al interior de la ataguía y se retiran las pilas. En términos de espacios de trabajo de construcción temporal, los ataguías gigantes pueden ser uno de los más geniales e impresionantes.

Historia de las ataguías

Los ataúdes son bastante antiguos cuando se trata de un vicio de construcción submarina que en realidad no hay otras formas de construir bajo el agua. Los orígenes de estas estructuras se remontan al imperio persa donde comenzaron como ataguías de tierra.

Estas primeras estructuras se hicieron esencialmente como se podría pensar, con la construcción de muros de tierra, el agua se sacó, la estructura se construyó y luego se eliminaron los muros de tierra. Fue bastante tedioso, peligroso y lento, pero funcionó.

La siguiente innovación en ingeniería de ataguías fue realizada por los romanos. Los ingenieros romanos utilizaron pilas de leña que introdujeron en lechos de agua para tapar las áreas submarinas. Esta fue una hazaña particularmente impresionante considerando que la función era similar a las ataguías de acero modernas, sin embargo, los romanos pudieron lograrlo con soportes de madera.

En lo que parece un paso atrás en la ingeniería de ataguías, la siguiente innovación fue pasar a los sacos de arena, lo que no ocurrió hasta finales del siglo XIX. Durante las guerras napoleónicas, la gente comenzó a usar sacos de arena para controlar el agua. Las bolsas se usaron inicialmente para proteger a las tropas, pero finalmente comenzaron a usarse para controlar el agua mediante la construcción de represas rápidas. Si bien no era el uso tradicional de ataguías, estas primeras presas de sacos de arena permitían el movimiento de tropas y también ofrecían el beneficio adicional de protección contra los disparos.

Ataguías de tablestacas de acero

Finalmente, después de la larga historia de las ataguías en la construcción, a principios del siglo XX, las ataguías de acero fueron inventadas por primera vez por un ingeniero alemán. Estas primeras presas de acero utilizaron empinadas en forma de U entrelazadas para controlar el flujo de agua y son muy parecidas a lo que todavía vemos en uso hoy. Esta fue realmente la última gran innovación en la historia de Cofferdams, ya que hoy en día solo vemos pequeños cambios patentados en la tecnología de enclavamiento de paredes.


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